生物傳感器在食品工業中的應用

劉孝泉?宋金山

摘要：當前，伴隨社會經濟的不斷發展，人們對于食品的質量需求不斷提升。所以需要重視對食品質量的檢測評價。生物傳感器逐漸受到廣泛關注，把生物傳感器與食品工業相融合，能夠對食品進行有效檢測，分析食品的質量，為食品的安全提供有效保障。本文主要就生物傳感器在食品工業中的應用展開分析。

關鍵詞：生物傳感器;食品工業;應用

【中圖分類號】 TS2 【文獻標識碼】 A? ? ? 【文章編號】2107-2306（2022）04--01

當前，社會經濟不斷發展，人們的生活水平不斷提升，對于食品的質量安全需求不斷提升。所以，需要重視對食品質量進行檢測評價。生物傳感器能夠對食品進行檢測，促進了食品工業的發展。生物傳感器主要是由生物識別元件與信號轉換器兩個部分構成。生物識別元件就是感受器，是由具備分子識別能力的生物活性物質比如酶，微生物，動植物組織切片等組成。信號轉換器主要是一種電化學，光學或熱敏檢測部件。在生物識別元件與待測物品發生一定的反應之后，接收到的光或者熱等信息可以借助信號轉換器轉換成可以輸出的電信號和光信號，借助這樣的方式，以此來對食品進行監測。

一、生物傳感器在評價食品品質方面的應用

（一）對食品新鮮度進行檢測

食品的新鮮度是食品質量的一項重要指標。當前，對于食品新鮮度的檢測主要是對畜禽肉，魚肉和牛乳的新鮮度進行評價。借助快速檢測肉類新鮮度的生物傳感器，可以穿入食品表面，借助對葡萄糖濃度進行檢測來評價肉類食品的新鮮度。與此同時，借助黃嘌呤氧化酶作為生物的敏感材料，與過氧化氫電極相融合，借助對魚降解過程中產生的磷酸肌苷，肌苷和次黃嘌呤的濃度進行檢測，可以對魚的新鮮度進行評價。當前，借助生物傳感器可以對牛乳的乳酸進行檢測，除此之外，可以借助對由于牛乳脂解作用產生的短鏈脂肪酸的含量進行判斷，以此對牛乳的新鮮度進行評價[1]。

（二）對食品滋味及熟度進行檢測

生物傳感器可以借助酶柱氧電極結合流動注射分析系統對食品中的谷氨酸，肌苷酸，乳酸進行檢測，利用金屬半導體傳感器對食品的香味進行檢測，可以對不同的風味進行分析檢測，可以對肉湯生產的質量進行管控。借助從牛鼻子粘膜之中分離出來的氣味結合蛋白可以制作成生物敏感材料，能夠對食品香味進行檢測。所以，結合生物傳感器的原理研發出了電子鼻與電子舌，可以食品的滋味進行檢測。

二、在食品成分快速分析中的應用

（一）對蛋白質、氨基酸進行檢測

借助生物傳感器對食品中的蛋白質，氨基酸進行檢測，可以把氨肽酶和氨基酸氧化酶固定在高分子膜上面，由檢測到的水的含量判斷蛋白質的分解率，在水分解蛋白質的反應中有效管控蛋白質分解的程度。在對氨基酸進行檢測的過程中，主要借助谷氨酸生物傳感器來實現[2]。

（二）對糖的含量進行檢測

當前，檢測葡萄糖的生物傳感器在日常的醫療和食品工業中得到廣泛運用。在食品工業之中，生物傳感器可以對食品和原材料中的糖分進行檢測，還可以對食品工業的生產過程進行監測。與此同時，可以對雙糖和多糖進行檢測。國外生產的測糖儀器，可以在比較短的時間內對食品樣品的葡萄糖含量進行檢測。

（三）對有機酸、醇類等物質進行檢測

當前，借助生物傳感器可以對食品中的乳酸，醋酸和草酸的等有機酸物質進行檢測，與此同時，生物傳感器可以借助高特異功能對乳酸進行合理檢測。借助化學檢測方法不能進行有效檢測。除此之外，生物傳感器可以對食品中的維生素C和B族維生素進行檢測。

三、在食品安全檢測中的應用

（一）對食品中微生物進行檢測

借助新型的伏安型細菌總數生物傳感器，可以對食品中的微生物進行檢測，借助對電極和其他的輔助檢測裝置的設計，可以對食品，飲料和環境樣品中的細菌的總數進行檢測。借助酶聯電流型免疫傳感器可以對食品中存在的少量的沙門氏菌，大腸桿菌，金黃色葡萄球菌等進行檢測。當前，新發明的生物傳感器可以對十二種不同的病原體進行檢測。

（二）對食品中生物毒素進行檢測

借助枯草桿菌制作的微生物傳感器可以對黃曲霉素B1含量進行檢測，利用光纖傳感器可以對食品中的肉毒桿菌毒素A進行檢測，可以在短時間內完成檢測。除此之外，利用生物傳感器可以對食品中的蓖麻毒素，肉毒桿菌毒素B，葡萄球菌毒素，沙蠶毒素等進行檢測[3]。

（三）對殘留農藥進行檢測

當前，借助生物傳感器可以對農藥殘留進行有效檢測，借助農藥能抑制酶的作用開發出酶傳感器，還可以借助農藥與特異性抗體的融合反應開發出免疫傳感器，能夠對食品中殘留的農藥進行檢測。借助安培免疫傳感器可以在一到三分鐘之內對水樣品中的殺蟲劑進行檢測。

（四）對食品添加劑進行檢測

借助生物傳感器可以對軟飲料和食品甜味片劑進行檢測，可以把羥基酯酶與乙醇氧化酶固定在明膠膜上面，然后與溶解氧電極進行融合，需要在一定的溫度條件和酸度條件中使用。除此之外，生物傳感器可以對食品防腐劑亞硝酸鹽進行檢測，可以對酸味添加劑如磷酸，乳酸等進行檢測，還可以對食品鮮味劑和色素抗氧化劑等進行檢測。

（五）對其它物質的檢測

除此之外，借助生物傳感器可以對食品中的抗生素和金屬離子進行檢測。利用大腸桿菌研制的微生物傳感器可以對魚肉中的四環素，土霉素等抗菌素的含量進行檢測。借助這樣的方式可以對食品中的物質進行有效的檢測，為食品質量安全提供有效保障[4]。

結束語：

總而言之，伴隨網絡信息化手段和生物科技的發展，生物傳感器技術在食品工業中得到廣泛運用。因為生物傳感器可以對食品進行快速分析，彌補了以往的實驗室檢測技術的不足。當前，借助生物傳感器可以對食品中的品質，食品的成分，食品的安全性進行檢測，為食品質量安全提供有效保障。把生物傳感器與食品工程結合起來，可以促進食品工業的長遠發展，為社會經濟的建設發展貢獻力量。

參考文獻：

[1]韓棟，萬金萍. 生物傳感器及其在食品安全檢測方面的應用[J]. 食品安全導刊，2021，（26）：147-148.

[2]高勇，郭艷，安維，張娟麗. 生物傳感器的研究現狀及展望[J]. 價值工程，2019，38（31）：225-226.

[3]趙文瀟，翟飛，楊海龍，邴欣，賈敏. 納米酶生物傳感器在食品質量與安全檢測中的應用[J]. 食品研究與開發，2021，42（24）：184-192.

[4]陳羚，謝海洋. 生物傳感器在食品安全檢測中的應用[J]. 食品安全導刊，2021，（28）：137-138.

1724500511341